Номер 5, страница 53, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. В четырех пронумерованных пробирках находятся следующие растворы: хлорида бария, гидроксида калия, азотной кислоты, карбоната натрия. Предложите схему анализа без использования других реактивов. Напишите уравнения необходимых реакций в молекулярном и ионном виде.

Для определения веществ в четырех пронумерованных пробирках, не используя других реактивов, необходимо провести попарное смешивание образцов каждого раствора. В пробирках находятся растворы: хлорида бария ($BaCl_2$), гидроксида калия ($KOH$), азотной кислоты ($HNO_3$) и карбоната натрия ($Na_2CO_3$).

Схема анализа

1. Пронумеруйте четыре пробирки (№1, №2, №3, №4).

2. Из каждой пробирки отберите небольшие пробы и проведите систематическое смешивание каждого раствора с каждым. Удобнее всего это делать на специальной пластине с углублениями (планшете) или в отдельных небольших пробирках, отмечая, какие растворы смешиваются.

3. Наблюдайте за видимыми изменениями: выпадение осадка или выделение газа.

4. Интерпретируйте результаты на основе следующих умозаключений:

• Раствор, который дает два видимых результата (осадок с одним раствором и газ с другим), — это карбонат натрия ($Na_2CO_3$).

• Определив пробирку с карбонатом натрия, можно идентифицировать остальные вещества. Раствор, который образовал с карбонатом натрия осадок, — это хлорид бария ($BaCl_2$).

• Раствор, который при смешивании с карбонатом натрия вызвал выделение газа, — это азотная кислота ($HNO_3$).

• Оставшийся раствор, который не дал видимых реакций ни с одним из других веществ, — это гидроксид калия ($KOH$). Он вступает в реакцию нейтрализации с азотной кислотой, но эта реакция не имеет внешних признаков (кроме выделения тепла).

Уравнения необходимых реакций

1. Взаимодействие растворов карбоната натрия и хлорида бария. Наблюдается выпадение белого осадка карбоната бария.

Молекулярное уравнение:

$Na_2CO_3 + BaCl_2 \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

Полное ионное уравнение:

$2Na^+ + CO_3^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- \rightarrow BaCO_3 \downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Ba^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow BaCO_3 \downarrow$

2. Взаимодействие растворов карбоната натрия и азотной кислоты. Наблюдается выделение бесцветного газа без запаха (углекислого газа).

Молекулярное уравнение:

$Na_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + H_2o + CO_2 \uparrow$

Полное ионное уравнение:

$2Na^+ + CO_3^{2-} + 2H^+ + 2NO_3^- \rightarrow 2Na^+ + 2NO_3^- + H_2o + CO_2 \uparrow$

Сокращенное ионное уравнение:

$CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2o + CO_2 \uparrow$

3. Взаимодействие растворов гидроксида калия и азотной кислоты. Видимых изменений не происходит (реакция нейтрализации).

Молекулярное уравнение:

$KOH + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + H_2O$

Полное ионное уравнение:

$K^+ + OH^- + H^+ + NO_3^- \rightarrow K^+ + NO_3^- + H_2O$

Сокращенное ионное уравнение:

$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Ответ: Для идентификации растворов необходимо попарно смешать их образцы. Раствор, дающий два видимых эффекта (осадок и газ) с двумя другими растворами, является карбонатом натрия. Раствор, дающий с карбонатом натрия осадок, — хлорид бария. Раствор, дающий с карбонатом натрия газ, — азотная кислота. Раствор, не дающий видимых реакций, — гидроксид калия.